Под гребнем волны: как глава «Полюса» будет добывать водород на энергии приливов
«Мы видим гладь залива, покрытую льдами. Размер их доходит до нескольких километров в поперечнике, толщина до 1,5 м. Ветер и прилив взламывают сплошные ледяные поля и с большой скоростью несут их в устье реки. По пути они срезают мели, обрушивают берега, а с отливом возвращаются в море. А что, если на своем пути они встретят плотину, возведенную человеком?» — так описывал в 1979 году в журнале «Техника — молодежи» сложности строительства приливных электростанций (ПЭС) их главный советский проектировщик Лев Бернштейн.
Пенжинский район на севере Камчатки занимает огромную территорию, 116 000 кв. км, а проживает там всего 2000 человек. До Петропавловска-Камчатского более 1300 км, выбраться на материк можно только на редких авиационных рейсах, вылетающих с небольшой грунтовой взлетно-посадочной полосы на окраине села Манилы, до него от районного центра, села Каменского, ведет единственная в районе гравийная дорога протяженностью 50 км. Топливо, продукты и непродовольственные товары завозятся морем в короткий период навигации. «Климат у нас очень суровый, навигация закончилась в сентябре, откроется только в июне», — рассказывает глава Пенжинского района Александр Болотнов. В ноябре воды Пенжинской губы уже стоят под льдом, жизнь в селах замерла. Как говорит Болотнов, «сейчас идет зимовка».
Жилые дома в населенных пунктах района практически все деревянные, более долговечные строительные материалы здесь на вес золота. «В Петропавловске-Камчатском мешок цемента, 50 кг, стоил 450 рублей, в Манилах его цена только за счет перевозки вырастет на 1200 рублей», — приводит пример один из местных жителей. О возрождении интереса к проекту строительства Пенжинской ПЭС в районе, конечно, уже знают, надеются, что появятся рабочие места, станет удобнее и дешевле авиасообщение с Петропавловском-Камчатским и Магаданом.
«Пять лет назад, когда я сюда приехал, мне рассказывали, что был при СССР такой проект, ученые здесь работали, изыскания проводились. Сейчас, насколько я понимаю, идет его реанимация, — говорит главный редактор районного издания «Полярная звезда» Леонид Добровольский. — Проект очень красивый, технологически интересный и очень амбициозный». И добавляет: «Приливы у нас с пятиэтажный дом».
Лев Бернштейн предлагал своей ПЭС отсечь от Охотского моря всю Пенжинскую губу, разместив электростанцию в плотине длиной 75 км. Само здание ПЭС с двумя ярусами турбинных водоводов должно было быть смонтировано из 330 наплавных блоков высотой 76 м, заранее изготовленных на суше. Более 200 дней в году залив покрыт льдом толщиной 1,8–2 м, поэтому верхнюю часть станции планировалось сделать с наклонами, через которые льдины могли бы свободно переползать. Станция с 3000 гидроагрегатами с рабочими колесами диаметром 7,5 м должна была выдать больше половины мощности всей энергосистемы России в 1980-е годы. Куда деть эту энергию?
Бернштейн считал, что ее можно направить на развитие промышленности, на борьбу с вечной мерзлотой электроподогревом грунта, что позволит выращивать овощи в Заполярье. В конечном итоге советская власть так и не нашла применения энергии Пенжинской ПЭС и проект свернула.
Борьба с изменением климата и снижением углеродных выбросов сделала топливом будущего водород, в мире заявлены уже сотни проектов по его производству и использованию. Компания Павла Грачева «Н2 Чистая энергетика» в июле 2021 года подписала соглашение с Корпорацией развития Камчатского края о разработке проекта Пенжинской приливной электростанции, а в сентябре — с «РусГидро» о совместных проектах в области водородной энергетики. Компания заявила о проектах в водородной энергетике в Мурманской и Магаданской областях, заключила соглашение с правительством Якутии о совместной работе по развитию водородных технологий на территории республики.
Мегапроект Грачева — Пенжинская ПЭС, энергия которой позволит производить к 2031 году 5 млн т водорода в год (сейчас столько производит вся Россия, мировой объем — 70 млн т). Почему правительство Камчатки выбрало партнером «Н2 Чистую энергетику»? «Из-за их готовности инвестировать и компетенций, которые у них есть», — объяснил в интервью Forbes губернатор Камчатского края Владимир Солодов.
«В СССР была одна из сильнейших научных школ по электрохимии, — считает Павел Грачев. — Многие наработки тех времен могут быть использованы и сейчас. Проект разработки Пенжинской ПЭС предложил для совместного изучения губернатор Камчатского края Владимир Солодов. Эта идея показалась нам амбициозной, интересной, и это было наше первое соглашение по этому проекту. Внимание к нему правительства России показывает, что он имеет важное значение для развития экспортного потенциала страны». Водородная повестка, по его словам, может дать давнему советскому проекту Пенжинской ПЭС новую жизнь.
«Сегодня мы видим все больше прогнозов, показывающих возникновение и достаточно быстрое развитие рынка водорода в мире. Это обусловлено тем, что водород является оптимальным рычагом декарбонизации для многих отраслей, — рассказывает Владимир Рогов, управляющий директор и партнер BCG. — Страны, заявившие свои амбиции в части углеродной нейтральности, не смогут сократить выбросы парниковых газов без использования водородных решений». По его мнению, Россия может занять уверенные позиции на новом рынке.
«В советское время проект был остановлен, не было понятно, куда эта энергия может идти. Сейчас ставка делается на водород, — говорит губернатор Владимир Солодов. — Эта мощность может быть направлена на экспорт. Факторов несколько: природные условия, узкий удобный створ Пенжинской губы, близость к рынкам сбыта, Японии и Кореи в первую очередь».
Сейчас «Н2 Чистая энергетика» проводит изучение своих водородных проектов и оценивает предварительные результаты совместно с компаниями-партнерами, проектными институтами и генерирующими компаниями. «По понятным причинам сумму средств, которую мы тратим на исследования, мы раскрывать не можем, как и количество занятых на проектах сотрудников», — говорит Павел Грачев. По его словам, результаты работы «Н2 Чистой энергетики» не только позитивно скажутся на «Полюсе», как на одном из перспективных потребителей таких технологий, но и помогут развитию новой водородной отрасли в целом. При этом он подчеркивает, что созданная им компания к «Полюсу» отношения не имеет.
Европа уже решила ввести углеродный налог, в США такой налог обсуждается. Пока, впрочем, золотодобытчики под действие новой налоговой политики не попали, считается, что их углеродный след кратно ниже, чем в других промышленных отраслях. Но Грачев уверен, что рано или поздно под углеродный налог попадут все промышленные компании. «Мы призываем всех быть готовыми к тому, что это произойдет. Не исключаю, что подобный налог скоро появится и в России», — говорит он.
По словам Владимира Солодова, край исходит из того, что финансирование строительства Пенжинской ПЭС будет частным. «У нас есть механизмы инфраструктурной поддержки, — говорит губернатор. — Но этот проект выходит за рамки региональных возможностей, поэтому будем обращаться за поддержкой на федеральный уровень». «Фактически сейчас речь идет о создании новой отрасли, — добавляет Павел Грачев. — Определяющая роль государства в ее создании и развитии неоспорима».
Сейчас почти все налоги крупные предприятия того же Пенжинского района платят в федеральный бюджет. «У нас работает «Золото Камчатки», которое добывает золота на 14–15 млрд рублей в год, а район получает от них в бюджет по 3 млн рублей в месяц», — приводит пример глава района Александр Болотнов. Здесь не думают, что строительство ПЭС как-то сильно изменит жизнь в регионе: развиваться проект будет обособленно, с новыми людьми, в новом поселении и на новой инфраструктуре.
Что с безопасностью? «Это первый вопрос, который возникает, — предупреждает Сергей Алексеенко, академик РАН, научный руководитель Института теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН. — Хотя некоторые утверждают, что водород безопаснее природного газа, поскольку быстро улетучивается, но мы же помним историю «Гинденбурга» (наполненный водородом дирижабль в мае 1937 года после взрыва газа полностью сгорел за 34 секунды, жертвами катастрофы стали 36 человек. — Forbes). Водород, конечно, опасен. Исследований по нему пока недостаточно».
Для Алексеенко проект Пенжинской ПЭС очень интересен, но он советует не спешить с его реализацией. «Нам предлагается делать новую энергетику, а старая пусть разрушается? Все сети изношены, котлы, ресурс больше чем на 50% вышел, — перечисляет академик. — Нам необходимо повышать эффективность обычной теплоэнергетики, технологии позволяют полностью извлекать углерод и производить дешевую энергию. Нужно другими способами делать зеленую энергетику».
Путин поручил изучить создание трех электростанций для экспорта водорода
ПЭС — особый вид гидроэлектростанций, использующий энергию приливов. В России наивысшие приливы наблюдаются в Белом море (до 10 м) и в Пенжинской губе Охотского моря (13,4 м). Первая и единственная экспериментальная приливная электростанция в России — Кислогубская ПЭС мощностью 1,7 МВт — была построена в 1968 году на берегу Баренцева моря. Крупнейшая в мире ПЭС находится в Южной Корее, она была запущена в августе 2011 года и обладает установленной мощностью 254 МВт. Такие электростанции есть в Китае, Франции и Канаде.
Все три проекта, указанные в поручении Путина, оценивались еще советскими институтами и так не были реализованы. До последнего времени их строительству мешали высокая стоимость гидросооружений и отсутствие рынков сбыта. Но согласно концепции развития водородной энергетики, которую правительство утвердило 5 августа, Россия намерена экспортировать от 15 млн до 50 млн т водорода в год на мировой рынок в 2050 году.
«РусГидро», которой принадлежит экспериментальная Кислогубская ПЭС, в начале 2000-х изучала возможность строительства Мезенской ПЭС в Архангельской области (Мезенский залив Белого моря) для экспорта электроэнергии в Европу, но еще в 2008 году приостановила работы. Представитель «РусГидро» отказался от комментариев.
Начальник пэс что это
плотность электронного состояния
Санкт-Петербургские электрические сети
организация, Санкт-Петербург, техн.
Партия экономической свободы
Словарь: С. Фадеев. Словарь сокращений современного русского языка. — С.-Пб.: Политехника, 1997. — 527 с.
Словарь: С. Фадеев. Словарь сокращений современного русского языка. — С.-Пб.: Политехника, 1997. — 527 с.
Политехнический энциклопедический словарь
Словарь: С. Фадеев. Словарь сокращений современного русского языка. — С.-Пб.: Политехника, 1997. — 527 с.
Словарь: С. Фадеев. Словарь сокращений современного русского языка. — С.-Пб.: Политехника, 1997. — 527 с.
паспорт экспортной сделки
предприятие электрических сетей
Словарь: Словарь сокращений и аббревиатур армии и спецслужб. Сост. А. А. Щелоков. — М.: ООО «Издательство АСТ», ЗАО «Издательский дом Гелеос», 2003. — 318 с.
Словарь: Словарь сокращений и аббревиатур армии и спецслужб. Сост. А. А. Щелоков. — М.: ООО «Издательство АСТ», ЗАО «Издательский дом Гелеос», 2003. — 318 с.
г. Пермь, организация, энерг.
организация, Санкт-Петербург, энерг.
пространство элементарных событий
Источник: «Теория вероятностей: учебник» издательство экзамен, 2005 год
организация, Санкт-Петербург, техн.
«Приобские электрические сети»
г. Новосибирск, организация, техн.
психологический эталон специальности
мед., образование и наука
Полезное
Смотреть что такое «ПЭС» в других словарях:
ПЭС — трёхбуквенная аббревиатура. Партия экономической свободы Передвижная электрическая станция Поверхностные электронные состояния Полиэтилсилоксан (Кремнийорганическое соединение) Полное электронное содержание (одна из важнейших характеристик… … Википедия
ПЭС «Ля Ранс» — ПЭС «Ля Ранс» … Википедия
ПЭС Аннаполис — Станция во время верхней ч … Википедия
ПЭС Хаммерфест — ПЭС Хаммерфест экспериментальная приливная электростанция в Норвегии Построена в 2003 году компанией Hammerfest Stroem. ПЭС Хаммерфест электростанция с установленной мощностью в 300 кВт. Установка данной ПЭС состоит из винта с 10 метровыми … Википедия
ПЭС/СКК — Паккард электрик системс/Самарская кабельная компания с 1995 ЗАО СП корпорации Delphi и ЗАО «СКК» http://www.pes scc.ru/ г. Самара, организация, техн … Словарь сокращений и аббревиатур
Кислогубская ПЭС — Кислогубская ПЭС … Википедия
Северная ПЭС — Эта статья или часть статьи содержит информацию об ожидаемых событиях. Здесь описываются события, которые ещё не произошли … Википедия
Мезенская ПЭС — Для этой статьи не заполнен шаблон карточка <<электростанция>>. Вы можете помочь проекту, добавив его … Википедия
ПРИЛИВНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ (ПЭС) — ПРИЛИВНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ (ПЭС), преобразует энергию морских приливов в электрическую. Действующие ПЭС в эстуарии р. Ранс во Франции, в губе Кислой на Баренцевом м. в Российской Федерации, близ Шанхая в Китае и др … Энциклопедический словарь
Начальник ППКиОТ ПЭС Главный инженер ПЭС
«____» декабря 20 __ года «____» декабря 20 __года
мероприятий по обеспечению пожарной безопасности________ на 20 __ год
| № п.п. | Планируемые мероприятия | Срок исполнения | Отметка об исполнении | Примечание |
| 1. Организационные мероприятия. | ||||
| 2. Проведение плановых и контрольных проверок. | ||||
| 3. Проведение занятий, семинаров. |
Специалист по пожарной безопасности ПЭС_____________________________
В 1999 году в ОАО «Ленэнерго» мною был разработан (примерно по такой же форме) годовой план работы для лиц, со специализацией на пожарной безопасности станций и сетей, который включал в себя также три раздела:Обучение и подготовка персонала
Повышение пожарной безопасности
Контроль исполнения.
Макет этого плана не является истиной в последней инстанции и с учетом специфики отно-шений в организации (в каждой избушке свои погремушки) его следует корректировать.
Макет указания
«О планировании работы инспекторов Директорам
по эксплуатации на 2000 г.»
Направляю Вам для руководства в работе «Перечень обязательных тем…»
Прошу согласовать планы работы инспекторов (старших инспекторов) по эксплуатации на 200_ год в Управлении энерготехнадзора и охране труда до 25.12. 200_ г.
Приложение: «Перечень обязательных тем для включения в планы работы старших инспекторов (инспекторов) по эксплуатации- на __ страницах.
ПЕРЕЧЕНЬ ОБЯЗАТЕЛЬНЫХ ТЕМ
для включения в годовые планы работы старших инспекторов (инспекторов) по эксплуатации….
(извлечение по вопросам пожарной безопасности)
| № п/п | I. Наименование тем | Период… выполнения |
| Обучение и подготовка персонала | ||
| Разработать тематику и годовой график противопожарной подготовки на объекте. | ежегодно | |
| Согласовать программы (планы-конспекты) проведения цеховых противопожарных тренировок. | Ежемесячно | |
| Проверить своевременность подачи заявок в учебный центр на обучение соответствующих категорий персонала по программам пожарно-технического минимума. | ежеквартально | |
| Проверить качество проведения первичного и повторного инструктажей по вопросам пожарной безопасности. | По графику раз в год в каждом подразделении | |
| Принять участие в работе постоянно действующей аттестациион-ной комиссии по проверке знаний пожарной безопасности. | Ежеквартально | |
| Проводить вводный инструктаж персонала по пожарной безопасности. | Постоянно | |
| Оказывать методическую помощь начальнику добровольной пожарной дружины. Осуществить контроль за своевременностью обучения членов ДПД и проводимой ими работой. | Ежеквартально | |
| II. Повышение пожарной безопасности | ||
| Подготовить проект адресной программы противопожарных мероприятий капитального характера по трем разделам: кап. ремонт и реконструкция, техническое обслуживание, приобретение. | ежегодно | |
| Провести выборочную проверку соблюдения требований пожарной безопасности при проведении огневых работ вне постоянных мест и оформления по ним документов. | ежемесячно | |
| Принять участие в работе пожарно-технической комиссии. | ежеквартально | |
| Принять участие в проверке техническое состояние внутренне-го противопожарного водопровода и соответствие ведущейся документации по его обслуживанию | Апрель, октябрь | |
| Принять участие в испытании противопожарного водопровода (на расход воды и длину компактной части струи). | Ежегодно | |
| Проверить соответствие требованиям ППР в РФ (огнетушители) расчеты первичных средств пожаротушения и наличие первич-ных средств пожаротушения во всех подразделениях. Составить по организации в целом посводный расчет мини-мально необходимого количества огнетушителей с указанием их марок. | ежегодно | |
| Проводить проверку пожарной безопасности в подразделениях в дни пожарной безопасности на предприятии. | Ежемесячно | |
| Принимать участие в комплексных проверках вопросов обеспе-чения пожарной безопасности на объектах, проводимых под ру-ководством ведущего инженера по пожарной безопасности АО | По графику АО | |
| Осуществлять анализ состояния пожарно-профилактической работы и разработку мер по ее улучшению в подразделениях. Готовить проекты приказов и указаний по этому направлению деятельности (к весеннее-летнему пожароопасному периоду. по подготовке к зиме, особому противопожарному режиму и т.п.) | ежегодно | |
| Оказывать методическую помощь структурным подразделениям по проведению смотров пожарной безопасности производствен-ных объектов, боеготовности добровольных пожарных расчетов; | ежеквартально | |
| ПпП Принять участие в работе комиссии и оформлении протокола по подвподведению итогов смотра на лучшее п/пожарное состояние | ноябрь | |
| III. Контроль исполнения. | ||
| Проверить по журналам учета и эксплуатационным паспортам огнетушителей своевременность оформления контроля состоя-ния первичных средств пожаротушения, а также качество проведения этой работы в подразделениях. | ежеквартально | |
| Обобщить данные о приобретении первичных средств пожаро-тушения и подготовить заявки на приобретение его. | октябрь | |
| Проверить своевременность и полноту проведения регламен-тных работ по установкам УАПТ и УАПС. | Не реже 1 раза в квартал | |
| Наличие и соответствие требованиям ППР в РФ и ВППБ инструкций о мерах пожарной безопасности в подразделениях. с включением в них требований из инструкции СОУЭ и плана эвакуации, ОКДПП, ПТП, КТП. | ежеквартально | |
| Проведение цеховых противопожарных тренировок | В соответствии с графиком | |
| Подготовить отчет о ходе выполнения плана совершенствования пожарной безопасности объектов на 200_ – 200_ годы, противопожарных мероприятий по актам и предписаниям органов государственного пожарного надзора и материалы по случаем пожаров на объекте. | ежеквартально |
Чтобы выполнять перечисленные обязанности следует прописать порядок их исполнения в общеобъектовой инструкции.
Извлечение из макета общеобъектовой инструкции.
к приказу от ___ января 201_ г. №
И Н С Т Р У К Ц И Я
О мерах пожарной безопасности на территории
и в зданиях ОАО «__ ».
Регистрационный № Срок действия:___01.201_г.
(Извлечение)
Общие положения
1.4.При оформлении на работу (независимо от должности) все вновь принимаемые (в том числе и временно) обязаны изучить настоящую инструкцию при прохождении вводного противопо-жарного инструктажа. Направление в отдел (наименование) на вводный инструктаж о мерах по-жарной безопасности выдается Управлением по работе с персоналом. Вводный инструктаж о мерах пожарной безопасности проводится в специально оборудованном для этой цели помещении. По окончанию вводного инструктажа о мерах пожарной безопасности проводится проверка зна-ний и навыков, полученных каждым инструктируемым.
Лица, знания которых оказались неудовлетворительными, проходят инструктаж повторно с обязательной последующей проверкой знаний.
При положительных результатах проверки знаний и навыков, полученных инструктируемыми, проводивший инструктаж расписывается в направлении (карте Т-1), выданном Управлением по работе с персоналом (без этого постоянный пропуск, удостоверение, предоставляющее право про-хода на объекты «___ » не оформляется), а проинструктированные расписываются в журнале уче-та инструктажа о мерах пожарной безопасности, оформленном в соответствии с приложением 1.
1.9.1. В здании Управления по адресу____ противопожарные тренировки по плану эвакуации лиц, осуществляющих свою деятельность на объекте проводятся Службой безопасностиУправлениясовместно с комендантом здания ХОЗУ и ведущим инженером по пожарной безопасности или лицом, исполняющим его обязанности в отделе ОПБ и ОТ в сроки установленные годовым пла-ном-графиком работы с персоналом.
1.21. При выявлении в помещениях (на объекте) грубых нарушений требований противопожар-ного режима лица, их допустившие по служебной записке проверяющего отстраняются от работы до проведения внеочередной проверки знаний.
1.23.1. В здании Управления по адресу____ огневые работы проводятся в исключительных слу-чаях, наряд-допуск на ведение огневых работ утверждается начальником ХОЗУ и письменно согласовывается с ведущим инженером по пожарной безопасности или лицом, исполняющим его обязанности в ППКиОТ
1.27. Все технические задания и договоры на проведение строительно- монтажных работ, работ по косметическому ремонту, техническое обслуживание систем противопожарной защиты, закупку первичных средств пожаротушения, охрану и т.п. должны до их подписи согласовываться служ-бами их заключающими с ведущим инженером по пожарной безопасности или лицом исполня-ющим его обязанности в ППК и ОТ.
Требования пожарной безопасности к территориям,
В посте о Пенжинской ПЭС, думаю не совсем красочно расписано насколько мощна такая электростанция.
Так вот: 135 гигаватт установленной мощности это 6.75% от мощности всех электростанций мира!
Для сравнения: В Финляндии насчитывается более 220 гидроэлектростанций общей мощностью всего лишь 3 Гигаватт.
Выработки почти 40 млрд кВт*ч в год, достаточно для обеспечения 11 миллионов домов или квартир (по 300 кВт*ч в месяц) (А сколько можно намайнить битка я не берусь считать)
В отличии от Пенжинской ПЭС где до потребителя 3000 километров, в данном случае до потребителя всего 600 км. Не проблема провести электролинию.
При этом, приливная электростанция обойдется дешевле в сравнении с некоторыми ГЭС.
Всего на строительство потребуется около 12 млрд, что России вполне по силам реализовать без помощи иностранных инвесторов. Достаточно будет Евросоюзу дать гарантии покупки такой зеленой энергии на десятки лет вперед. (Там Польша больше половины электроэнергии вырабатывает на угольных ТЭЦ)
На Белом море проектируется Мезенская ПЭС мощностью 11,4 ГВт, ее энергию предполагается направить в Западную Европу по объединенной энергосистеме «Восток-Запад». Наплавная технология строительства ПЭС, апробированная на Кислогубской ПЭС и на защитной дамбе Санкт-Петербурга, позволяет на треть снизить капитальные затраты по сравнению с классическим способом строительства гидротехнических сооружений за перемычками. Создание в России ортогонального гидроагрегата дает возможность его массового изготовления и снижения стоимости оборудования ПЭС. Результаты работ по ПЭС опубликованы в капитальной монографии Л. Бернштейна, И. Усачева и др. «Приливные электростанции», изданной в 1996г.
Здание ПЭС запроектировано в виде 150 наплавных блоков тонкостенной ячеистой конструкции. Водопропускная плотина выполняется из 172 наплавных блоков с 4-мя донными водоводами в каждом. Левобережная и правобережная плотины общей протяженностью 53,2 км, на глубине до 10 метров, выполняются с креплением откосов наплавными железобетонными плитами. В плотине также размещаются шлюз для судов и рыбопропускные сооружения. Обоснование надежности и прочности наплавных блоков ПЭС, работающих под воздействием сочетания нагрузок, было произведено на основе расчетов их напряженно-деформированного состояния, с учетом 30-летнего опыта эксплуатации наплавного здания Кислогубской ПЭС и опыта создания защитной дамбы Санкт-Петербурга.
При создании конструкций ПЭС будут использованы ледостойкие, высокой морозостойкости, необрастающие (биомассой) бетоны. Воздействие льда и морской воды на конструкции ПЭС представляют собой комплекс механических, физических, химических и биологических воздействий, вызывающих деструкцию бетонов. Бетоны для Мезенской ПЭС разработаны на основе исследований различных составов бетона на морских стендах Кислогубской ПЭС в Баренцевом море. Для изготовления использовался сульфатостойкий цемент с добавками экологически безопасных биоцидов, микронаполнителей и суперпластификаторов, что обеспечивает в период эксплуатации прочную (более 60 МПа) и водонепроницаемую структуру, способную к долговременному истиранию и ударному воздействию льда, обладающую особо высокой морозостойкостью и способностью не обрастать в течение 8-10 лет. Морозостойкий бетон, примененный на Кислогубской ПЭС, в течение 32 лет эксплуатации не имеет никаких разрушений, а его прочность достигла 60-87 МПа при проектной величине в 40 МПа.
Наплавная технология строительства
Мезенская ПЭС будет построена с помощью наплавной технологии строительства без перемычек. Общий срок строительства ПЭС проектируется на 11 лет с пуском первоочередных агрегатов на 8 году. Технология строительства предусматривает сооружение в аванпорте гидроузла (используемого в период строительства в качестве дока) железобетонных наплавных блоков здания ПЭС и водопропускных сооружений и перегон блоков по судовому эксплуатационному каналу в створ. Наплавная технология была впервые в практике энергетического строительства применена при сооружении Кислогубской ПЭС. Это позволило на треть сократить смету расходов по сравнению классической схемой строительства за перемычками. Прототипом крупных наплавных блоков Мезенской ПЭС следует считать наплавные блоки водопропускной плотины в русловой части комплекса по защите г. Санкт-Петербурга от наводнений, установленные в 1985 г.
Представляют интерес и разработанные в НИИЭС новые эффективные технологии: применение для железобетонных конструкций армоопалубочных панелей, а также апробированный на Кислогубской ПЭС раздельный способ сезонного бетонирования, исключающий укладку бетона в доке в зимний период. Унифицированные ребристые армоопалубочные панели для сборных элементов стен и перекрытий имеют продольные и поперечные ребра с рабочей арматурой и объединяются в монтажные блок-секции. Применение блок-секции из армопанелей с бессварными сухими стыками позволяет снизить трудоемкость строительных работ до 3,5 раз. Исследования конструкций из двухслойных армопанелей показали безопасность работы наплавных блоков при строительстве в доке, перегоне и эксплуатации в океанической среде.
Разработка нового ортогонального агрегата
В качестве альтернативы традиционным для ПЭС осевым поворотно-лопастным машинам, базовой для Мезенской ПЭС рассмотрена разработанная в НИИЭС новая поперечно-струйная турбина, получившая название ортогональной. За счет двухсторонней работы и большей (в 1,4 раза) по сравнению с осевыми машинами пропускной способности в холостом режиме, годовая выработка ПЭС с ортогональными агрегатами получается такой же, как и с осевыми агрегатами SEW, несмотря на то, что КПД ортогональных турбин ниже. При этом установленная мощность и выработка ПЭС (при одинаковом числе водопропускных отверстий) практически совпадают.
При одинаковом диаметре рабочего колеса суммарная масса (а следовательно и стоимость) ортогональных агрегатов на ПЭС уменьшается в 2,2 раза по сравнению с суммарной массой осевых агрегатов SEW. Объем бетона в здании ПЭС с ортогональными гидроагрегатами уменьшается на 12 %. Главным же достоинством ортогональных машин является простота геометрии их лопастей, что дает возможность их серийного выпуска на любом механическом заводе. Применение для ПЭС ортогональных машин не только ведет к сокращению массы и стоимости силового оборудования, но и преодолевает главную проблему строительства ПЭС: необходимость применения большого количества дорогих гидроагрегатов.
Энергия Мезенской ПЭС является возобновляемой и экологически безопасной. Воздействие ПЭС на окружающую среду имеет сугубо локальный, а не глобальный характер, и несопоставимо с экологическими последствиями от воздействия тепловых, атомных и гидравлических станций. Сооружение ПЭС приведет к сокращению величины естественного водообмена с заливом (до 50 %) и изменению гидродинамических характеристик приливных и штормовых явлений, ледотермического режима, солености, миграции наносов, к снижению амплитуды прилива и среднего уровня водной поверхности бассейна (на 1,5 м). Внутри отсеченного плотиной бассейна скорости приливных течений уменьшатся, но общая схема течений сохранится, исключая опасность появления застойных зон.
В целом компоновка ПЭС позволяет практически сохранить структуру потока и перекрыть транспорт наносов из моря. Полная стабилизация наносов ожидается на 2 году эксплуатации ПЭС. Ледотермический режим у ПЭС изменится незначительно. Ледовый режим за плотиной сохранится на естественном уровне, а в бассейне будет наблюдаться практически полная аккумуляция речного льда (без выноса в море), что вызовет незначительное (на 5 %) увеличение толщины ледового покрова и очищение бассейна позже естественного на 1-2 недели.
Расположение плотины вне фронтального раздела солености предопределяет малое влияние ПЭС на режим солености Мезенского залива. Изменения выразятся лишь в снижении солености в бассейне на 0,5-1,5 %. Гидрохимические характеристики бассейна останутся неизменными. Только при длительных (более 2-3 недель) периодах изоляции бассейна от моря дефицит кислорода может достигать опасного предела. Продуктивность биоценозов (планктон, водоросли, бентос) бассейна ПЭС будет поставлена в прямую зависимость от режима работы агрегатов и водопропускных отверстий. При сохранении проектного режима в течение 8-10 лет ожидается полное восстановление гидробиоценозов и даже увеличение их биомассы в силу уменьшения в бассейне скорости течений, прибойности и мутности.
Вопросы рыбного хозяйсва из-за недостатка средств в проекте рассмотрены не в полном объеме, однако следует отметить возможность беспрепятственного прохода всех видов промысловых рыб через водопропускные отверстия ПЭС и горизонтальные осевые гидроагрегаты (доказано натурными исследованиями на Кислогубской ПЭС).
Эксплуатация Мезенской ПЭС в энергосистеме Европы
Из проведенного институтом Энергосетьпроект анализа следует, что при проектном обосновании установленной мощности вновь вводимых в энергосистеме Европейской части России пиковых энергоустановок (ГЭС, ГАЭС, ГТУ), необходимо учитывать возможность сооружения Мезенской ПЭС. Электроэнергия станции может обеспечить до 6,5 % современного энергопотребления Европейской части России. Общая мощность энергопередачи постоянного тока из России в Западную Европу планируется в 9 млн. кВт, из которых 4 млн. кВт может дать Мезенская ПЭС.
Результаты исследований показали, что не существует технических препятствий по использованию прерывистой генерации Мезенской ПЭС в объединенной энергосистеме Европы. Управление рабочей мощностью ПЭС в соответствии с требованиями энергосистемы позволяет обеспечить эквивалентную в режимном отношении работу энергосистемы с ПЭС и без ПЭС.
Экономическая состоятельность Мезенской ПЭС во многом определяется наплавным способом ее строительства и применением современного силового оборудования (сокращение затрат на ортогональные гидроагрегаты до 50 % по сравнению с осевыми машинами). Кроме того, имеется резерв снижения стоимости эксплуатации ПЭС, если учитывать экономический эффект от экологической чистоты станции.
